Giáo trình Hàn FCAW cơ bản (Nghề: Hàn - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí (năm 2020)

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ


GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: HÀN FCAW CƠ BẢN
NGHỀ: HÀN
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP

(Ban hành kèm theo Quyết định số: 196/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm
2020 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)

Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2020
(Lưu hành nội bộ)


LỜI NĨI ĐẦU

Hàn là một trong những lĩnh vực cơng nghệ có liên quan đến nhiều ngành cơng
nghiệp khác nhau như: Cơng nghiệp chế tạo Cơ khí, Cơng nghiệp lắp đặt các Cơng
trình Điện, Lọc Hóa dầu, Đóng tàu, Chế tạo Kết cấu… Để đảm bảo các sản phẩm có
chất lượng cao yêu cầu phải có một đội ngũ lao động kỹ thuật hàn và giám sát hàn
trình độ cao; Một mặt thơng hiểu kiến thức tiêu chuẩn, qui trình cơng nghệ hàn; Mặt
khác phải có kỹ năng hàn đạt các tiêu chuẩn đánh giá và cấp bằng quốc tế như: AWS,
IIW, ABS, LR, DNV, BV…
Trường Cao đẳng Dầu Khí là cái nôi đào tạo nghề hàn đạt chất lượng tay nghề
cao cung cấp lao động cho ngành Dầu Khí nói riêng và một phần nhân lực cho ngành
cơng nghiệp, xây dựng tồn xã hội. Để góp phần vào việc nâng cao chất lượng đào tạo
cao đẳng, nghề hàn, Trường Cao đẳng Dầu Khí giao cho Tổ bộ mơn hàn biên soạn
“Giáo trình Hàn hồ quang dây lõi thuốc cơ bản (FCAW)” dùng làm tài liệu giảng
dạy và học tập cho đào tạo hệ trung cấp Hàn

Giáo trình này được biên soạn dựa và CTĐT nghề Hàn do Trường CĐ Dầu khí
ban hành năm 2020. Giáo trình bao gồm 5 bài:
Bài 1: Những kiến thức cơ bản khí hàn FCAW
Bài 2: Vận hành máy hàn FCAW
Bài 3: Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị trí hàn (1G)
Bài 4: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (2F)
Bài 5: Hàn liên kết góc thép các bon thấp – vị trí hàn (3F)

Giáo trình trang bị cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng nâng cao cơng
nghệ hàn trong mơi trường khí bảo vệ điện cực chảy (FCAW).
Người biên soạn xin cám ơn các đồng nghiệp trong Tổ Bộ Môn Hàn và các
chuyên gia trong và ngoài nước là đối tác của nhà trường về lĩnh vực hàn, đã quan tâm
góp ý cho nội dung giáo trình này.
Hàn là lĩnh vực cơng nghệ phức tạp do vậy việc biên soạn giáo trình này khơng
tránh khỏi các thiếu sót. Rất mong quý bạn đọc và đồng nghiệp góp ý để tái bản lần
sau được hồn thiện hơn.
BRVT, ngày 25 tháng 03 năm 2020
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: An Đình Qn
2. Trần Nam An
3. Nguyễn Cơng Khai

Trang 2


MỤC LỤC

Trang
LỜI NĨI ĐẦU .................................................................................................................2
MỤC LỤC .......................................................................................................................3

DANH MỤC HÌNH ẢNH ...............................................................................................5
GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN ................................................................................................7
NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN HỒ QUANG DÂY LÕI THUỐC
(FCAW) .........................................................................................................................13
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7

NGUYÊN LÝ, PHẠM VI ỨNG DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN FCAW: ........ 14
VẬT LIỆU HÀN FCAW. ............................................................................................. 18
THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN FCAW. .......................................................................... 23
ĐẶC ĐIỂM, CÔNG DỤNG HÀN FCAW................................................................... 28
CÁC KHUYẾT TẬT CỦA MỐI HÀN. ....................................................................... 29
29
. NHỮNG ẢNH HƯỞNG TỚI SỨC KHỎE CỦA NGƯỜI CƠNG NHÂN KHI HÀN
FCAW: .......................................................................................................................... 32
. AN TỒN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG KHI HÀN FCAW. ................................ 32

VẬN HÀNH MÁY HÀN FCAW .....................................................................34
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7

2.8

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY HÀN FCAW. .................. 35
VẬN HÀNH, SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN MÁY HÀN FCAW. ............................... 36
. TƯ THẾ VÀ THAO TÁC HÀN. ..................................................................................... 38
. CHẾ ĐỘ HÀN FCAW. .............................................................................................. 38
GÓC NGHIÊNG MỎ HÀN, TẦM VỚI DÂY HÀN. .................................................. 40
CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỘNG MỎ HÀN .................................................. 42
PHƯƠNG PHÁP GÂY VÀ DUY TRÌ HỒ QUANG HÀN, KẾT THÚC HỒ QUANG.44
AN TOÀN VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG KHI HÀN FCAW. .................................. 44

BÀI 3: HÀN GIÁP MỐI THÉP CÁC BON THẤP – VỊ TRÍ HÀN (1G) ....................46
4.1
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.

CHUẨN BỊ PHƠI HÀN, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, VẬT LIỆU HÀN. ......................... 47
GÁ PHÔI HÀN. ............................................................................................................ 48
CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN FCAW MỐI HÀN 1G. ............................................................ 48
KỸ THUẬT HÀN GIÁP MỐI VỊ TRÍ 1G: .................................................................. 48
KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN...................................................................... 51
AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. ........................................... 52

BÀI 4: HÀN LIÊN KẾT GĨC THÉP CÁC BON THẤP VỊ TRÍ HÀN (2F)..............54
4.1.
4.2.
4.3.

4.4.
4.5.
4.6.
4.7.

CHUẨN BỊ PHÔI HÀN, VẬT LIỆU HÀN. .................................................................... 55
CHUẨN BỊ THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN. ...................................................................... 55
GÁ PHÔI HÀN. ............................................................................................................ 56
CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN GĨC. ....................................................................................... 57
KỸ THUẬT HÀN GĨC VỊ TRÍ 2F. ............................................................................ 57
KIỂM TRA, SỬA CHỮA CÁC KHUYẾT TẬT MỐI HÀN. ........................................... 58
AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. ........................................... 60

Trang 3


BÀI 5: HÀN LIÊN KẾT GÓC THÉP CÁC BON THẤP VỊ TRÍ HÀN (3F)...............61
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.
5.7.

CHUẨN BỊ PHƠI HÀN, VẬT LIỆU HÀN. ................................................................ 62
CHUẨN BỊ THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN. ...................................................................... 62
GÁ PHƠI HÀN. ............................................................................................................ 63
CHỌN CHẾ ĐỘ HÀN GĨC. ....................................................................................... 63
KỸ THUẬT HÀN GĨC KHƠNG VÁT MÉP VỊ TRÍ 3F: ............................................... 64

KIỂM TRA, SỬA CHỮA CÁC KHUYẾT TẬT MỐI HÀN. ........................................... 65
AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH PHÂN XƯỞNG. ............................................... 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................69

Trang 4


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Trang
Hình 1. 1: Sơ đồ ngun lý quá trình hàn FCAW. ........................................................15
Hình 1. 2: Nguyên lý hàn FCAW sử dụng khí bảo vệ: ..................................................16
Hình 1. 3: Ngun lý hàn FCAW sử dụng dây hàn tự bảo vệ: ......................................17
Hình 1. 4: Cấu tạo dây hàn. ..........................................................................................19
Hình 1. 5: Các bước chế tạo dây hàn. ...........................................................................20
Hình 1. 6: So sánh chiều sâu ngấu chảy của các loại khí bảo vệ. ................................21
Hình 1. 7: Sơ đồ thiết bị. ...............................................................................................24
Hình 1. 8: Bộ phận đẩy dây. ..........................................................................................24
Hình 1. 9: Mỏ hàn. ........................................................................................................25
Hình 1. 10: Cấu tạo mỏ hàn. .........................................................................................25
Hình 1. 11: Van giảm áp. ..............................................................................................27
Hình 1. 12: Mối hàn bị nứt. ...........................................................................................29
Hình 1. 13: Mối hàn bị rỗ khí. .......................................................................................30
Hình 1. 14: Mối hàn bị lẫn xỉ. .......................................................................................31
Hình 1. 15: Mối hàn khơng ngấu...................................................................................32
Hình 2. 1: Sơ đồ cấu tạo máy hàn. ................................................................................35
Hình 2. 2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy hàn FCAW. .........................................36
Hình 2. 3: Tầm với điện cực. .........................................................................................40
Hình 2. 4: Góc nghiêng mỏ hàn khi hàn góc. ................................................................40
Hình 2. 5: Góc nghiêng mỏ hàn khi hàn sấp. ................................................................41

Hình 2. 6: Góc nghiêng mỏ hàn khi hàn đứng...............................................................41
Hình 2. 7: Phương pháp dao động mỏ hàn hình đường thẳng. ......................................42
Hình 2. 8: Phương pháp dao động mỏ hàn hình răng cưa. ...........................................42
Hình 2. 9: Phương pháp dao động mỏ hàn hình bán nguyệt. ..........................................43
Hình 2. 10: Phương pháp dao động mỏ hàn theo hình trịn. .........................................44
Hình 4. 1: Chuẩn bị phơi hàn. .......................................................................................47
Hình 4. 2: Đính phơi hàn. .............................................................................................48
Hình 4. 3: Góc độ mỏ hàn khi hàn bằng. .......................................................................49
Hình 4. 4: Phương pháp dao động mỏ hàn. ...................................................................49
Hình 4. 5: Mặt cắt mài nối que. .....................................................................................49
Hình 4. 6: Lỗ thâm nhập hồ quang. ...............................................................................50
Hình 4. 7: Kích thước lớp hàn lót. .................................................................................50
Hình 4. 8: Kích thước lớp hàn đầy. ...............................................................................50
Hình 4. 9: Kích thước lớp hàn phủ. ...............................................................................51
Hình 4. 10: Dụng cụ kiểm tra mối hàn. .........................................................................52
Hình 5. 1: Chuẩn bị phơi hàn. .......................................................................................55
Hình 5. 2: Đính phơi góc chữ T. ...................................................................................56
Hình 5. 3: Góc độ mỏ hàn khi hàn góc ngang. ..............................................................57
Hình 5. 4: Phương pháp dao động mỏ hàn. ...................................................................57
Hình 5. 5: Kích thước mối hàn góc. ..............................................................................58
Hình 5. 6: Dụng cụ đo kiểm mối hàn góc. .....................................................................58
Hình 5. 7: Mối hàn bị rỗ khí. .........................................................................................59
Hình 5. 8: Mối hàn khơng ngấu. ....................................................................................59
Trang 5


Hình 6. 1: Chuẩn bị phơi hàn. .......................................................................................62
Hình 6. 2: Đính phơi góc chữ T. ....................................................................................63
Hình 6. 3: Góc độ mỏ hàn khi hàn góc đứng. ................................................................64
Hình 6. 4: Kích thước mối hàn góc. ..............................................................................65

Hình 6. 5: Dụng cụ đo kiểm mối hàn góc. .....................................................................65
Hình 6. 6: Mối hàn bị rỗ khí. .........................................................................................66
Hình 6. 7: Mối hàn bắn tóe. ...........................................................................................66
Hình 6. 8: Mối hàn không ngấu. ....................................................................................67

Trang 6


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN

Tên mơ đun: Hàn FCAW cơ bản
2. Mã số mơ đun: HAN19MĐ06
3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
3.1. Vị trí: Là mơn đun được bố trí cho sinh viên sau khi đã học xong các môn học
chung theo quy định và học xong các môn học bắt buộc của đào tạo chun mơn nghề
từ mơn học HAN19MĐ01 đến HAN19MĐ05.
3.2. Tính chất: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc.
3.3. Ý nghĩa và vai trị của mơ đun: Hàn FCAW cơ bản là mô đun bắt buộc trong
CTĐT hàn hệ Cao Đẳng và trung cấp. Là mô đun quan trọng nhất trong CTĐT, cung
cấp cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng về hàn hồ quang dây lõi thuốc.
4. Mục tiêu của mơ đun:
4.1. Về kiến thức:
A1. Trình bày được ngun lý làm việc của thiết bị hàn FCAW.
A2. Giải thích được đặc điểm, công dụng của phương pháp hàn FCAW.
A3. Nhận biết đúng các loại vật liệu dùng trong công nghệ hàn FCAW.
A4. Chọn chế độ hàn phù hợp với chiều dày và tính chất của vật liệu.
4.2. Về kỹ năng:
B1. Vận hành, sử dụng thành thạo các loại thiết bị, dụng cụ hàn FCAW.
B2. Hàn các mối hàn cơ bản ở vị trí hàn 1G, 2F, 3F đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
B3. Kiểm tra đánh giá được chất lượng của mối hàn.

4.3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
C1. Thực hiện tốt cơng tác an tồn và vệ sinh cơng nghiệp.
C2. Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên.
C3. Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm với cơng
việc.
5. Nội dung của mơ đun
5.1. Chương trình khung
Thời gian đào tạo (giờ)
Trong đó
Mã MH, MĐ

I

Tên mơn học, mơ đun

Các mơn học chung/đại

Số
tín
chỉ

12

Tổng
số

Lý
thuyết

Thực

hành, thí
nghiệm,
thảo
luận, bài
tập

255

93

150

Kiểm tra

LT

TH

8

6

Trang 7


Thời gian đào tạo (giờ)
Trong đó
Mã MH, MĐ

Tên mơn học, mơ đun

Số
tín
chỉ

Tổng
số

Lý
thuyết

Thực
hành, thí
nghiệm,
thảo
luận, bài
tập

Kiểm tra

LT

TH

cương
MHCB19MH01

Chính trị

2

30

15

13

2

0

MHCB19MH07

Pháp luật

1

15

9

5

1

0

MHCB19MH05

Giáo dục thể chất

1

30

4

24

1

2

MHCB19MH03

Giáo dục quốc phịng và An
ninh

2

45

23

21

1

1

MHCB19MH09

Tin học

2

45

14

29

1

1

Tiếng anh

4

90

28

58

2

2

Các mơn học, mơ đun
chuyên môn ngành, nghề

45

1185

254

886

17

29

Môn học, mô đun cơ sở

12

195

144

39

12

1

Điện kỹ thuật cơ bản

3

45

36

6

3

0

An tồn – vệ sinh lao động

2

30

23

5

2

0

CNH19MH09

Hóa đại cương

2

30

28

0

2

0

CK19MH04

Vật liệu cơ khí

3

45

42

0

3

1

CK19MH01

Vẽ kỹ thuật 1

2

45

15

28

2

0

Mơn học, mơ đun chuyên
môn ngành,
nghề

33

990

110

847

5

28

HAN19MĐ01

Chế tạo phôi hàn

2

60

10

48

0

2

HAN19MĐ02

Gá lắp kết cấu hàn

2

60

10

48

0

2

HAN19MĐ03

Hàn hồ quang tay cơ bản

6

165

14

145

1

5

HAN19MĐ04

Hàn hồ quang tay nâng cao

5

150

0

145

0

5

HAN19MĐ05

Hàn MIG/MAG cơ bản

4

105

14

87

1

3

HAN19MĐ06

Hàn FCAW cơ bản

3

75

14

58

1

2

HAN19MĐ07

Hàn TIG cơ bản

3

75

14

58

1

2

HAN19MĐ08

Hàn tự động dưới lớp thuốc

2

60

10

48

0

2

HAN19MĐ09

Hàn điện trở

2

60

10

48

0

2

HAN19MĐ16

Thực tập sản xuất

4

180

14

162

1

3

TA19MH01
II
II.1
ĐKT19MH01
ATMT19MH01

II.2

Trang 8


Thời gian đào tạo (giờ)
Trong đó
Mã MH, MĐ

Tên mơn học, mơ đun

Tổng cộng

Số
tín
chỉ

Tổng
số

Lý
thuyết

Thực
hành, thí
nghiệm,
thảo
luận, bài
tập

1410

325

1030

55

Kiểm tra

LT

TH

23

36

5.2. Chương trình chi tiết mơn học

Số
TT

1

2

3

Tên các bài trong mơ đun

Tổng
số

Thời gian (Giờ)
Thực
hành, thí
Lý
nghiệm,
thuyết
thảo luận,
bài tập

Bài 1: Những kiến thức cơ bản khi hàn
FCAW
1. Nguyên lý và phạm vi ứng dụng của
phương pháp hàn FCAW.
2. Vật liệu hàn FCAW.
3. Thiết bị, dụng cụ hàn FCAW.
4. Đặc điểm, công dụng của hàn FCAW.
5. Các khuyết tật của mối hàn.
6. Những ảnh hưởng tới sức khoẻ của người
cơng nhân khi hàn FCAW
7. An tồn và vệ sinh phân xưởng khi hàn
FCAW.
Bài 2: Vận hành máy hàn FCAW
1. Vận hành, sử dụng và bảo quản máy hàn
FCAW.
2. Tư thế thao tác hàn.
3. Chọn chế độ hàn.
4. Góc nghiêng mỏ hàn, tầm với dây hàn.
5. Phương pháp gây và duy trì hồ quang
hàn, kết thúc hồ quang.
6. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
khi hàn FCAW

12

11

3

1

2

Bài 3: Hàn giáp mối thép các bon thấp - Vị
trí hàn (1G)
1. Chuẩn bị phôi hàn, thiết bị dụng cụ, vật
liệu hàn.
2. Gá phôi hàn.
3. Chọn chế độ hàn FCAW.
4. Kỹ thuật hàn mối hàn giáp mối vị trí hàn

20

1

19

Kiểm
tra
1

Trang 9


Số
TT

Tên các bài trong mơ đun

Tổng

số

Thời gian (Giờ)
Thực
hành, thí
Lý
nghiệm,
thuyết
thảo luận,
bài tập

Kiểm
tra

1G
5. Kiểm tra chất lượng mối hàn.
6. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
20

1

18

1

4

Bài 4: Hàn liên kết góc thép các bon thấp –
vị trí hàn (2F)
1. Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu hàn.

2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn.
3. Gá phôi hàn.
4. Chọn chế độ hàn góc.
5. Kỹ thuật hàn góc ở vị trí 2F.
6. Kiểm tra sửa chữa các khuyết tật mối
hàn.
7. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

20

1

18

1

5

Bài 5: Hàn liên kết góc thép các bon thấp –
vị trí hàn (3F)
1. Chuẩn bị phôi hàn, vật liệu hàn.
2. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ hàn.
3. Gá phôi hàn.
4. Chọn chế độ hàn góc.
5. Kỹ thuật hàn góc ở vị trí 3F.
6. Kiểm tra sửa chữa các khuyết tật mối
hàn.
7. An toàn lao động và vệ sinh phân xưởng
Cộng

75

14

57

3

6. Điều kiện thực hiện mơn học:
6.1. Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Phịng học lý thuyết và Xưởng thực hành hàn
6.2. Trang thiết bị dạy học: Projector, máy vi tính, bảng, phấn. Máy hàn MIG/MAG,
máy mài , máy cắt phôi hàn.
6.3. Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, Giáo án, phiếu học tập,
quy trình thực hành , bàn hàn, mặt nạ hàn, khí hàn và các dụng cụ nghề hàn,…
6.4. Các điều kiện khác: Người học được giáo viên giảng dạy cung cấp tài liệu, kiến
thức, kỹ năng tay nghề hàn thông qua hướng dẫn thường xuyên .
7. Nội dung và phương pháp đánh giá:
7.1. Nội dung:
- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
Trang 10


+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp.
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
7.2. Phương pháp:
7.2.1. Cách đánh giá

- Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư
số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh
và Xã hội.
- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Dầu Khí
Thành phố Vũng Tàu như sau:
Điểm đánh giá

Trọng số

+ Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1)

40%

+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)
+ Điểm thi kết thúc môn học

60%

7.2.2. Phương pháp đánh giá
Phương pháp
đánh giá

Phương pháp
tổ chức

Hình thức
kiểm tra

Chuẩn đầu ra
đánh giá

Số
cột

Thời điểm
kiểm tra

Thường xun

Tập trung,
nhóm và từng
học viên

Thực hành

A1, A2, A3,

1

Sau 35 giờ.

Tập trung,
nhóm và từng
học viên

Thực hành

A4, B1, C3

1

Sau 145
giờ

Tập trung

Thực hành

A1, A2, A3, A4

1

Sau 75 giờ

Định kỳ

Kết thúc môn
học

B1, B2.B3
C1, C2

B1, B2.B3
C1, C2, C3,

7.2.3. Cách tính điểm
- Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học được chấm theo
thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân.
- Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học
nhân với trọng số tương ứng. Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ

số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo
quy định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ.
8. Hướng dẫn thực hiện môn học
8.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng và trung nghề hàn
8.2. Phương pháp giảng dạy, học tập môn học
Trang 11


8.2.1. Đối với người dạy
* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu
vấn đề, hướng dẫn thường xuyên, câu hỏi thảo luận….
* Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ và cá nhân thực hiện bài tập theo nội dung đề ra.
* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra.
* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng các thành viên trong nhóm
tìm hiểu theo u cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thay nhau làm bài thực hành,
theo dõi, ghi chép, rút kinh nghiệm và thực tập.
8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:
- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được
cung cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...)
- Tham dự 100% các buổi thực hành. Nếu người học vắng >1% số tiết thực hành
phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau.
- tham dự tối thiểu 70% thời lượng lý thuyết, nếu vắng >31% thời lượng lý thuyết
thì phải học lại mơn học.
- Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc
theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 2 người học sẽ được cung cấp 01 máy
hàn thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm bài tập của mình và hồn thiện tốt
nhất các kỹ năng đã được hướng dẫn của giáo viên.
- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ.
- Tham dự thi kết thúc môn học.
- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học.

9. Tài liệu tham khảo:
[1]. Nguyễn Thúc Hà, Bùi Văn Hạnh- Giáo trình cơng nghệ hàn- NXBGD2002
[2]. Ngơ Lê Thơng- Cơng nghệ hàn điện nóng chảy (tập1- cơ sở lý thuyết)
NXBGD- 2004.
[3]. Trung tâm đào tạo và chuyển giao công nghệ Việt – Đức, “Chương trình đào tạo
Chuyên gia hàn quốc tế”, 2006.
[4]. Metal and How to weld them - the James F.Lincoln Arc Welding Foundation
(USA) – 1990.
[5]. The Procedure Handbook of Arc Welding – the Lincoln Electric Company (USA)
by Richart S.Sabo – 1995.
[6]. Welding science & Technology – Volume 1 – American Welding Society (AWS)
by 2006.
[7]. ASME Section IX, “Welding and Brazing Qualifications”, American Societyt
mechanical Engineer”, 2007.
[8]. AWS D1.1, “Welding Structure Steel”, American Welding Society, 2008
[9]. The Welding Institute (TWI), “Welding Inspection”, Training and
Examination Services.
[10].Các trang web: www.aws.org, www.asme.org, www.lincolnelectric.com

Trang 12


NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀN HỒ QUANG DÂY
LÕI THUỐC (FCAW)

❖ GIỚI THIỆU BÀI 1
Bài 1 trình bày những kiến thức cơ bản về hàn hồ quang dây lõi thuốc cơ bản.
❖ MỤC TIÊU BÀI 1
Sau khi học xong chương này, người học có khả năng:
➢ Về kiến thức:

- Giải thích được ngun lý, cơng dụng của phương pháp hàn FCAW.
- Trình bày đầy đủ các loại khí bảo vệ, các loại dây hàn.
- Liệt kê các loại dụng cụ, thiết bị dùng trong công nghệ hàn FCAW.
- Nhận biết được nguyên nhân và biện pháp phòng ngừa các khuyết tật thường
gặp trong mối hàn khi hàn FCAW.
- Trình bày được sự ảnh hưởng của quá trình hàn hồ quang tới sức khoẻ công
nhân hàn.
➢ Về kỹ năng:
- Vận dụng tốt các kiến thức vào thực tế MĐ
➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
- Thực hiện tốt cơng tác an tồn và vệ sinh cơng nghiệp.
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỷ, chính xác, trung thực của sinh viên.
- Có ý thức tự giác, có tính kỷ luật cao, có tinh thần tập thể, có tránh nhiệm
với công việc.
❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1
- Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng,
làm mẫu, hướng dẫn thường xuyên, theo dõi, rút kinh nghiệm cho người học);
yêu cầu người học thực hiện theo giáo viên hướng dẫn (cá nhân hoặc nhóm).
- Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 1) trước buổi học; theo
dõi giáo viên làm mẫu, làm theo, rút kinh nghiệm đề thực tập lần sau đạt được
kỹ năng tay nghề theo yêu cầu kỹ thuật bài 1 đúng thời gian quy định.
❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1
❖ Phòng học chuyên mơn hóa/nhà xưởng: Xưởng hàn, phịng học LT
❖ Trang thiết bị máy móc: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn. Máy hàn
MIG/MAG, máy mài và máy cắt phôi,
❖ Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu
tham khảo, giáo án, phiếu học tập, quy trình thực hành, mũ hàn, búa gõ xỉ, bàn
chải sắt và phơi hàn thép ống khí CO2, dây hàn.
❖ Các điều kiện khác: Ánh sáng, thơng thống
❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1

- Nội dung:
Trang 13


✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến
thức
✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.
- Phương pháp:
✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 01
✓ Kiểm tra định kỳ: 00
❖ NỘI DUNG BÀI 1
1.1 NGUYÊN LÝ, PHẠM VI ỨNG DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP HÀN FCAW:
Hàn hồ quang lõi trợ dung FCAW (Flux- Cored Arc Welding) là sự cải tiến của
quy trình hàn MAG/CO2. Trong đó dây điện cực ngun khối được thay bằng dây điện
cực lõi có chất trợ dung, chất trợ dung này về cơ bản có tác dụng như thuốc bọc que
hàn hồ quang tay. Trong chương này sẽ trình bày hai cơng nghệ:
• Cơng nghệ hàn dây lõi thuốc có khí bảo vệ (Khi địi hỏi chất luợng mối hàn
cao).
• Cơng nghệ hàn dây lõi thuốc khơng có khí bảo vệ (tự bảo vệ).
Chúng có tác dụng.
- Cung cấp khí bảo vệ thơng qua các phản ứng hóa học, tuy nhiên vẫn có thể sử
dụng khí bảo vệ bên ngoài để đảm bảo chất lượng mối hàn tối ưu.
- Cung cấp chất khử ôxy bảo đảm mối hàn không bị lẫn các tạp chất.
- Tạo thành xỉ nổi lên trên bề mặt mối hàn để bảo vệ mối hàn trong quá trình kết
tinh.

- Cung cấp các chất để hồ quang cháy ổn định giảm sự bắn tóe.
- Bổ sung các nguyên tố hợp kim cho mối hàn để tăng cơ tính mối hàn.
* Ưu điểm của hàn FCAW trong mơi trường khí bảo vệ CO2.
- Có khả năng giảm dịn vì nóng cao hơn so với hồ quang ngầm, hồ quang khí trơ
bảo vệ.
- Cải thiện tính dẻo, tính dai của kim loại mối hàn.
- Tăng độ ngấu sâu của mối hàn.

Trang 14


Nói chung hàn lõi trợ dung với khí bảo vệ CO2 có chất lượng ngấu sâu cao hơn
so với các điện cực bột sắt chứa ít H2 nhưng khơng bằng quy trình hàn trong mơi
trường khí CO2 với điện cực ngun khối khi có cùng khoảng dịng điện hàn.
Khi thay CO2 bằng hỗn hợp Ar-CO2 độ ngấu không cao trong trường hợp các
dây điện cực sử dụng 100% CO2, hàm lượng Mn, Si trong mối hàn sẽ tăng lên do khả
năng ơxy hóa của khơng khí hồ quang bị giảm.
Kim loại mối hàn với hỗn hợp Ar-CO2 chất lượng mối hàn thường có độ độ bền kéo và
giới hạn chảy cao hơn so với mối hàn sử dụng 100% CO2. Hỗn hợp này chủ yếu để
hàn các loại thép hợp kim thấp.
Một số dây điện cực được chế tạo để sử dụng 80% Ar và 20% CO 2 số khác có
thể sử dụng hỗn hợp này và sử dụng 100% CO2. Hàn hồ quang lõi trợ dung khắc phục
mọi nhược điểm của hàn hồ quang kim loại bằng tay, chẳng hạn do chiều dài que hàn
thuốc bọc có hạn nên có nhiều điểm nối que, tốc độ lắng đọng chậm, chất lượng mối
hàn thấp và các yếu tố liên quan đến cơng nhân. Thiết bị FCAW có cơ cấu đưa dây
được cơ khí hóa cịn cơng nhân chỉ đưa mỏ hàn theo hướng hàn. Sự văng tóe kim loại
giảm rõ rệt, chất lượng bề mặt mối hàn được tăng rõ rệt do tác dụng của các chất ổn
định hồ quang và tạo thành xỉ có trong chất trợ dung của lõi dây hàn (lớp xỉ mỏng trên
bề mặt mối hàn có thể loại bỏ dễ dàng) mối hàn ít bị rỗ khí, sự tiêu thụ khí bảo vệ cũng
ít hơn… Hàn trong mơi trường khí bảo vệ các bonic điện cực khối lượng tiêu thụ khí

CO2 với lưu lượng khí nhiều (17 lít/phút). Cịn hàn bằng lõi trợ dung (nếu cần khí bảo
vệ) thí lượng khí bảo vệ từ (8÷12) lít/phút.
1.1.1. Ngun lý:

Hình 1. 1: Sơ đồ ngun lý q trình hàn FCAW.
1- Ổ cấp điện (Mains connection).

10- Kẹp mát.

2- Nguồn điện hà (Welding current source).

11- Vật hàn.

Trang 15


3- Cuộn dây hàn (Wire electrode coil).

12- Cáp nối mát.

4- Bộ phận đẩy dây hàn (Wire feed unit).

13- Bép dẫn điện.

5- Bình khí bảo vệ (Shielding gas).

14- Chụp khí bảo vệ.

6- Nguồn điện hàn.

15- Hồ quang.

7- Dây hàn (Wire electrode).

16- Giọt kim loại lỏng.

8- Ống dẫn khí bảo vệ (Shielding gas hose).

17- Kim loại mối hàn nóng chảy.

9- Mỏ hàn (Welding Torch).

18- Kim loại mối hàn đã kết tinh.
19- Khí bảo vệ vùng hàn.

• Có hai dạng của q trình hàn FCAW đó là:

Hình 1. 2: Ngun lý hàn FCAW sử dụng khí bảo vệ:
-

Đặc điểm:

•

Khí bảo vệ thường là CO2 hoặc hỗn hợp CO2 với Ar. Ni tơ bị loại trừ hồn tồn,
do đó khơng cần khử ni tơ. Tuy nhiên cần khử oxi (sản phẩm phân ly CO2)
bằng các chất khử oxi có trong điện cực.

•

Khác với hàn bằng dây tự bảo vệ, phương pháp này cho mối hàn hẹp và sâu.

•

Tầm với điện cực nhỏ (lớn quá thì hiệu quả bảo vệ của khí giảm), dịng hàn cao,
cho mọi cỡ dây hàn.

Trang 16


Hình 1. 3: Nguyên lý hàn FCAW sử dụng dây hàn tự bảo vệ:
-

Đặc điểm:

•

Các chất tạo xỉ bị bốc hơi, cùng với xỉ có chức năng đẩy khơng khí ra khỏi vùng
hồ quang và bọc bên ngoài các giọt kim loại nóng chảy, nhằm bảo vệ vũng hàn
khi hàn.

•

So với hàn có khí bảo vệ, phương pháp này chống gió lùa tốt hơn vì các chất
tạo khí (CO2), chất khử oxi có trong dây hàn làm nhiệm vụ bảo vệ bề mặt vũng
hàn. Vì vậy phương pháp này rất thích hợp cho hàn ngồi hiện trường.

•

Tầm với điện cực khá lớn: Từ 19 đến 95 mm, tùy ứng dụng. Ở giáo trình này

chỉ đề cập, áp dụng cho chương trình và điều kiện đào tạo thực tế để đưa ra chế
độ hàn khi hàn (Chọn tầm với điện cực khi hàn dây có khí bảo vệ là
(10÷25)mm, khi hàn dõy t bo v l (15ữ30)mm.

ã

Tm vi in cc di có tác dụng nung dây hàn và giảm độ sụt điện áp hồ
quang, giảm cường độ dịng hàn; do đó đưa ít nhiệt vào kim loại cơ bản. Vậy
thích hợp cho hàn tấm mỏng và khắc phục lắp ráp khe đáy kém. Mối hàn
thường rộng và nơng.

•

Một số dây hàn tự bảo vệ cần hàn bằng dòng cực thuận, cho chiều sâu ngấu
nhỏ, thích hợp cho tấm mỏng, tấm thép tráng kẽm, tráng nhôm (hàn ô tô),
thường là dây 0,8; 0,9; 1,2 mm.

1.1.2. Phạm vi ứng dụng của hàn FCAW:
•

Được ứng dụng trên 40 năm nay trong nhiều lĩnh vực chế tạo:
Hàn kết cấu giàn khoan ngoài khơi, đường ống dẫn dầu, bể chứa khí hóa lỏng.

• Lắp ráp kết cấu thép nhà cao tầng (114, dây hàn tự bảo vệ).
• Chế tạo dầm chữ I, dàn trao đổi nhiệt nhà máy nhiệt điện.
• Chế tạo các kết cấu nặng: khung xe ủi, gàu xúc, hộp giảm tốc, cầu trục, gầm toa
xe lửa v.v.
• Hàn đắp khối lượng lớn (114, dây tự bảo vệ): Chng nạp liệu lị cao, má
nghiền, con lăn nghiền, v.v

Trang 17


Kết cấu cầu cảng (dây tự bảo vệ)

Kết cấu chịu lực tàu chở hóa chất

Thiết bị cơng nghiệp
1.2 VẬT LIỆU HÀN FCAW.
Dây hàn là một ống rỗng có chứa thuốc bột bên trong. Cấu tạo tiết diện dây hàn lõi
thuốc gồm nhiều dạng cấu hình khác nhau tùy giá thành và mục đích sử dụng. Dây hàn
compsite lõi dây có thể có các phần làm bằng kim loại khác nhau hoặc các phần chứa
kim loại bột để phân tán các nguyên tố hợp kim, tạo cấu trúc matrix để tăng cường cơ
tính.
Dây hàn lõi thuốc thường chế tạo với các cỡ dây 1,2 – 1,6 – 2,0 – 2,4 – 3,2 cỡ 1,4 cũng
có song ít phổ biến. Đánh thành cuộn (15 ÷ 25) Kg, khơng có lớp đồng hoặc nikel bảo
vệ chống rỉ.
Do phương pháp hàn dây thuốc hàn ở mật độ dòng hàn cao và năng suất tương đối
cao nên hầu hết được áp dụng ở tư thế phẳng và ngang. Khi hàn ở các tư thế nghịch
Trang 18


(đứng, khỏi đầu), chọn cỡ dây nhỏ hơn 1.4mm, nhóm dây có năng suất đắp phù hợp và
thiết kế mối nối ngấu một phần hoặc có tấm lót 3, chọn thành phần khí thích hợp để có
tính năng hàn tốt nhất.
- Điện cực: Trước kia phân thành 3 loại.
+ Dây tự bảo vệ (cho 114).
+ Dây lõi thuốc dùng với khí bảo vệ (cho 137, 136).
+ Dây lõi kim loại (hiện nay thuộc nhóm dây hàn của q trình hàn 131, 135).
- Đường kính dây hàn xuống đến 0,9 mm.

- Khí bảo vệ:
+ Khí trơ: Argon.
+ Khí hoạt tính: CO2, hoặc hỗn hợp khí.
1.2.1 Lựa chọn dây hàn:

Hình 1. 4: Cấu tạo dây hàn.
Dây hàn (điện cực) lõi thuốc: Vỏ là thép cacbon thấp, lõi chứa hỗn hợp thuốc hàn
và bột vật liệu hợp kim, dùng cho hàn thép cacbon thấp, thép có độ bền trung bình và
thép hợp kim thấp, và một số ứng dụng hàn đắp.
•

Ba dạng trên cùng: Thơng dụng nhất, chứa (75÷85%) thép trong tổng khối
lượng và khoảng 75% tiết diện ngang của dây. Chúng được chế tạo bằng cách
cho băng thép cacbon thấp đi qua bộ khn tạo hình dạng chữ U, sau đó được
điền đầy bằng thành phần lõi thuốc. Sau đó, băng đã được uốn này đi qua bộ
phận ép chặt và cuộn kín vỏ dây. Bước tiếp theo là cơng đoạn kéo dây này
xuống đường kính nhỏ hơn. Dây thành phẩm được cuộn thành các cuộn có kích
thước cần thiết. Nhược điểm của dây hàn loại này là đường nối dọc vỏ dây hàn
khơng hồn tồn kín và trong điều kiện bảo quản lâu dài, hơi ẩm từ khơng khí
có thể thâm nhập vào phần lõi dây.

•

Oerlikon: Dây hàn lõi thuốc có vỏ kín hồn tồn (dạng ống kín) với đường kính
ngồi xuống đến 1mm, khắc phục được hiện tượng hút ẩm nêu trên. Chúng cịn
có ưu điểm nữa là có thể chịu uốn theo mọi hướng và không bị xoắn (không có
xu hướng bị mở theo hướng đường sinh, khơng bị bẹp khi bị uốn).

•

Theo thành phần lõi có thể phân biệt:
Trang 19


o

Rutile flux core wire (rutile flux system inside): Tính hàn tốt, cơ tính tốt, một
số dây cho độ dai va đập cao. Hàn mọi tư thế. Một số dây < 5mg H/100g.

o Basic flux core wire (basic flux system inside): Chất lượng mối hàn rất tốt. Tính
dẻo cao (chống nứt tốt ở độ cứng vững cao). Nhưng dịch chuyển kim loại có
dạng giọt lớn chứ khơng phải dạng tia, vì vậy tính hàn khơng bằng loại rutil.
Thường hàn đứng, hàn ngang. Nếu ở chế độ hàn xung, cả hàn ở mọi tư thế.
o Metal core wire (no slag, only metal powder inside): Khơng chứa thành phần
tạo xỉ. Có hệ số đắp cao. Hồ quang ổn định, ít bắn tóe. Chủ yếu dùng cho hàn
cơ giới và hàn robot.
•

Việc sử dụng dây hàn tự bảo vệ → thiết bị hàn đơn giản hơn (khơng cần chai
khí bảo vệ, chụp khí, van khí, v.v). Súng hàn cũng đơn giản hơn.

1.2.2 Chế tạo dây hàn:

Hình 1. 5: Các bước chế tạo dây hàn.
Các loại dây hàn và ứng dụng:

T-1

CO2. CO2 + Ar, khi hàn khác hàn sấp. Ar tăng → tăng Mn, Si trong mối hàn
(aK). Dịch chuyển tia, bắn tóe ít, mối hàn phẳng hoặc hơi lồi. Xỉ mỏng loại

rutil (TiO2).

T-2

Là loại T-1 có Mn, Si nâng cao, hàn một lượt, sấp và ngang. Lượng chất khử
oxi cao cho phép hàn một lượt thép sơi hoặc thép có gỉ bề mặt. Đặc trưng hồ
quang và bề mặt mối hàn tương tự như loại T-1.

T-3

Dây tự bảo vệ, DCEP. Dịch chuyển tia. Hàn một lượt, sấp và ngang, t ≤ 4,8
mm.

T-4

Dây hàn tự bảo vệ, DCEP. Dịch chuyển giọt lớn. Hệ số đắp cao, chiều sâu
chảy nhỏ (thích hợp cho các liên kết lắp ráp khơng hồn thiện trước khi hàn)
và khả năng khử lưu huỳnh tốt. Hàn một hoặc nhiều lượt, hàn sấp và hàn
ngang.

T-5

CO2. CO2 + Ar, hàn một lượt, nhiều lượt, hàn sấp và hàn ngang. Dịch chuyển
giọt lớn; mối hàn hơi lồi. Lớp xỉ bazơ mỏng. Cơ tính mối hàn cao hơn so với
loại dùng hệ xỉ rutil (TiO2).
Trang 20


T-6

Dây hàn tự bảo vệ, DCEP. Dịch chuyển tia. Hàn một hoặc nhiều lượt, hàn sấp
và hàn ngang. Cơ tính mối hàn tốt, chiều sâu chảy lớn. Xỉ hàn dễ bong.

T-7

Dây hàn tự bảo vệ, DCEN. Dây hàn cỡ lớn cho hệ số đắp lớn. Dây hàn cỡ
nhỏ: Hàn ở mọi tư thế. Khả năng khử lưu huỳnh tốt, cho mối hàn có cơ tính
cao. Có thể dùng hàn một hoặc nhiều lượt.

T-8

Dây hàn tự bảo vệ, DCEN. Hàn ở mọi tư thế. Khả năng khử lưu huỳnh tốt,
cho mối hàn có cơ tính cao. Hàn một hoặc nhiều lượt.

T-10

Dây hàn tự bảo vệ, DCEN. Hàn một lượt chiều dày bất kỳ, tốc độ hàn cao ở tư
thế hàn sấp và hàn ngang.

T-11

Dây hàn tự bảo vệ, DCEN. Dịch chuyển tia. Tốc độ hàn cao ở mọi tư thế hàn.
Dây hàn vạn năng, hàn một lượt hoặc nhiều lượt.

T-G

Dây hàn dùng cho hàn nhiều lượt, khác các loại nói trên.

T-GS

Dây hàn dùng cho hàn một lượt, khác các loại nói trên.

1.2.3 Lựa chọn khí bảo vệ:
Khí bảo vệ.
•

CO2: Rẻ tiền, chiều sâu ngấu lớn, dịch chuyển giọt lớn (với một số thành phân
dây hàn, có thể có dịch chuyển tia). Kim loại mối hàn có khả năng chống lại nứt
nóng cao hơn so với các quá trình hàn 135 hoặc 111.
2CO2 → 2CO + O2
FeO  Fe + CO

•

Hỗn hợp 2 hoặc nhiều khí, tiêu biểu nhất là 25% CO2 + 75% Ar: Cơ tính mối
hàn cao hơn so với dùng 100% CO2. Dịch chuyển tia và chiều sâu chảy trung
bình. Hỗn hợp khí này được dùng chủ yếu cho hàn ống ở các tư thế khác hàn
sấp, đặc biệt cho thép hợp kim thấp.

Hình 1. 6: So sánh chiều sâu ngấu chảy của các loại khí bảo vệ.

Trang 21


1.2.4 Nhiệm vụ của khí bảo vệ:
Khí bảo vệ có tác dụng bảo vệ kim loại khỏi tác hại của khơng khí , nó tác
động với các q trình xẩy ra trong hồ quang, quá trình tạo giọt và hình dạng
mối hàn.
Các loại khí trơ bảo vệ khơng mùi, khơng vị. Chúng khơng độc nhưng có thể chiếm
chỗ của khơng khí.

1.2.5 Các loại khí bảo vệ:
CO2: được dùng rộng rãi để hàn thép cácbon và thép hợp kim thấp do giá thành thấp,
mối hàn ổn định, cơ tính của liên kết hàn đạt yêu cầu, tốc độ hàn cao và độ gấu sâu.
Nhược điểm của hàn trong khí bảo vệ CO2 là gây bắn tóe kim loại lỏng.
Các yêu cầu của khí CO2 dùng cho hàn:
- Độ tinh khiết khí CO2 không dưới 99,5%.
- Ở trạng thái tự do không chứa nước.
- Lượng hơi nước khơng q 0,18g/1m3 khí.
- Khí CO2 là khí 3 ngun tử. Nó được sử dụng trong cơng nghiệp dưới 3 dạng:
Rắn, lỏng và khí. Tuỳ theo công nghệ và quy mô sản xuất giá cả khí CO2 thay đổi
trong phạm vi rộng (3÷4lần). Khí CO2 khơng màu, mùi nhẹ.
- Chất tạp chính của khí CO2 có hại tới q trình hàn và tính chất mối hàn là
khơng khí và nước.
Để hàn thép các bon, thép hợp kim thấp cịn sử dụng hỗn hợp khí CO2 với ơxy.
Hàn nửa tự động trong khí bảo vệ cacbonic có thể thực hiện được mọi vị trí trong
khơng gian.
Argon: Khí Ar tinh khiết (~ 100%) thường được dùng để hàn kim loại màu.
Khí He tinh khiết (~100%) thường được dùng để hàn các liên kết có kích thước lớn
với các vật liệu có tính dẫn nhiệt cao như nhơm, Mg, Đồng,…Khi dùng khí He tinh
khiết bề rộng mối hàn sẽ lớn so với dùng loại khía khác. Vì vậy có thể dùng hỗn hợp
khí Ar + (50÷80)% He. Do khí He có trọng lượng riêng nhỏ hơn khí Ar nên lưu
lượng khí He cần dùng cao hơn 2 đến 3 lần so với khí Ar.
Khi hàn các hợp kim chứa Fe có thể bổ sung thêm CO2 hoặc O2 vào Ar để khắc phục
các khuyết tật như lõm khuyết, bắn tóe và hình dạng mối hàn khơng đồng đều.
Helium: Là một trong những loại khí hiếm trong khí quyển, hiện diện tập
trung chỉ 5 phần triệu. Helium là nguyên tố thứ hai nhẹ nhất sau hydro. Helium là
loại khí có tính trơ. Khí helium khơng màu, khơng mùi, khơng vị. Độ sôi của helium
là 452.10 F, và chỉ là chất duy nhất mà ở dạng lỏng ở nhiệt độ 0 tuyệt đối làm nó trở
Trang 22

thành loại khí hóa lỏng lạnh nhất. Khí helium là khí có tính dẫn nhiệt cao và khơng
mang tính phóng xạ. Helium được dùng như là một loại khí bảo vệ cho hàn GMAW
(MIG) và GTAW (TIG),
Khí hàn: Khí hàn có thể là CO2, Argon, Helium hoặc khí trộn có độ tinh khiết
99.99%. Tuy nhiên hiện nay thường sử dụng trong hàn FCAW là khí CO2, lưu lượng khí
trong khi hàn thường là từ (8÷12) lít/phút.
- Hỗn hợp 2 hoặc nhiều khí, tiêu biểu nhất là 25% CO2 + 75% Ar: Cơ tính mối hàn
cao hơn so với dùng 100% CO2. Dịch chuyển tia và chiều sâu chảy trung bình. Hỗn
hợp khí này được dùng chủ yếu cho hàn ống ở các tư thế khác hàn sấp, đặc biệt cho
thép hợp kim thấp.
1.3 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ HÀN FCAW.
1.3.1. Thiết bị hàn FCAW.
- So với hàn dây trần, thiết bị hàn dây thuốc có một chút khác biệt. Nguồn hàn (máy
hàn) FCAW cần có cơng suất lớn hơn vì hàn dây lõi thuốc có dịng điện hàn cao hơn.
Máy hàn cần có dịng hàn (400÷500) A với chu kỳ tải là 100%. Đặc tính V- A loại
điện áp khơng đổi (CV – Constant Voltage). Đặc tính này cùng với thiết bị cấp dây tốc
độ hằng sẽ giúp hồ quang duy trì ổn định hơn. Nhược điểm là dịng ngắn mạch lớn, để
khắc phục, các thiết bị hiện đại có lắp các board mạch điện tử để kiểm sốt dịng ngắn
mạch. Cần nhớ là đặc tính V-A của máy hàn càng cứng thì chế đơ hàn dây lõi thuốc
càng tốt do giọt cầu chuyển dịch có kích thước nhỏ hơn, độ nhạy tự điều chỉnh cao
hơn.
- Súng hàn (mỏ hàn) là loại có dịng định mức cao và thường làm nguội bằng nước.
Mỏ phun và contact tube được thiết kế đặc biệt để cho độ nhú lớn hơn và khả năng tiếp
xúc điện tốt hơn.
- Bộ cấp dây trong hàn dây lõi thuốc việc duy trì chiều dài hồ quang và dòng điện hàn
rất quan trọng. Motor thiết bị cấp dây là loại tốc độ khơng đổi với độ chính xác tốc độ
cao, tinh chỉnh tốt. Dây hàn thường có đường kính lớn, khơng chịu lực ép cao do vậy
bánh xe đẩy dây cần phải bảo đảm chống trượt tốt thường là loại có khía rãnh ngang.
Ống dẫn dây hàn (gain) bằng teflon thay vì ống xoắn thép để tránh xước dây.

Trang 23


Sơ đồ đấu nối thiết bị hàn:
Khí hàn FCAW
Nguồn cấp

Mỏ hàn

Dây hàn
Bộ cấp dây hàn

Phôi
hàn

Cáp nối mát

Hình 1. 7: Sơ đồ thiết bị.
- Bộ phận đẩy dây.

Hình 1. 8: Bộ phận đẩy dây.

Trang 24


- Mỏ hàn và ống dây.

Hình 1. 9: Mỏ hàn.

* Nhiệm vụ của mỏ hàn:
1.Vận chuyển khí bảo vệ tới điểm hàn.
2.Vận chuyển điện cực dây.
3. Là nơi tiếp xúc điện cho điện cực dây.
Mỏ hàn thường có hai loại: Loại làm mát bằng nước, làm mát bằng khí.
- Cấu tạo của mỏ hàn:

Hình 1. 10: Cấu tạo mỏ hàn.
Trang 25